大蒜素添加剂的营养生理功能与应用研究

    1、大蒜素的来源、性质及营养成分

    大蒜属百合科，为多年生宿根草本植物，世界各地均有栽培，我国有着悠久的栽培和应用历史。中医认为大蒜辛辣、性温、能解滞气、暖脾胃、消症积、解毒杀虫。

    大蒜素是大蒜的提取液或合成物，含有丰富的有机营养成分，含有粗蛋白、脂肪、粗纤维、全糖，少量的钙、磷矿物质和硫胺素、核黄素、大蒜油等。此外，还含有可测定的17种氨基酸及钾、钙、镁、铜、钠、锌、锰、铁、硼等矿物质元素。

    大蒜素的有效成分为大蒜油，大蒜素的理化性质取决于大蒜油。

表1  大蒜油的主要理化性质

    天然的大蒜油可采用蒸汽蒸馏法、有机溶剂提取法等方法进行提取，内含有16种含硫化合物，其中含量较高的是丙基二硫化丙烯（约60%）、二硫化二丙烯（23%~39%）、三硫化二丙烯（13%~19%）及甲基二硫化丙烯等。

    合成的大蒜素主要由二丙烯基一硫醚、二硫醚、三硫醚（大蒜新素）、四硫醚组成。一硫醚在心脑血管等疾病的防治上有良好效果，二硫醚、三硫醚性质稳定、杀菌能力强。四硫醚不稳定，久置会释放出硫和其它不明物质。一硫醚为无色液体，沸点139℃；二硫醚为无色至浅黄色液体，具有特殊的大蒜味，不溶于水，溶于乙醇等有机溶剂，沸点139~139℃；三硫醚为无色到浅黄色液体，沸点139~140℃；四硫醚为浅棕色至棕红色，沸点140℃。

    2、大蒜素的营养生理功能

    2.1  防治疾病、增强机体免疫力

    大蒜素中的二硫醚和三硫醚能透过病菌的细胞膜进入细胞质，将含羟基的酶氧化为双硫键，从而抑制细胞分裂和破坏病菌及癌细胞的正常代谢。大蒜素可有效地抑制痢疾杆菌、伤寒杆菌、霍乱弧菌的生长繁殖，对葡萄球菌、肺炎球菌、链球菌、黄曲霉菌、烟曲霉菌等有明显的抑制和杀灭作用，对结核杆菌、某些真菌、原虫等也有一定的抑制和杀灭所用。大蒜素中的多种活性物质，使细胞代谢增强，活力提高，使机体免疫力增强。

    2.2  增进食欲，提高动物的采食量

    大蒜素具有强烈的诱食性，大蒜油是一种香味物质，大多数动物如鱼类和禽类都喜欢此气味，大蒜素能刺激动物的嗅觉和味觉，使采食量提高。饲料中大蒜素不能添加过量，否则引起畜禽采食过量而产生消化不良。

    2.3  改善畜禽产品品质，降低饲养成本

    大蒜素能增强肉鸡、蛋鸡中的香味成分，在鸡的饲料中加入一定量的大蒜，可使鸡肉的香味变浓。饲料中添加大蒜的方法简便易行，成本低，易推广，可将大蒜浸泡去皮、切片、烘干（或晒干）、然后粉碎和包装备用。

    2.4  改善动物的生长环境

    大蒜素中的挥发性含硫化合物，可以驱赶蚊蝇虫对饲料和粪便的叮吸，大蒜素在体内酶的作用下转变成大蒜辣素，随尿排出后进入粪坑，可以阻止蚊蝇在粪尿中的繁殖及幼虫的生长，减少蚊蝇对动物的骚扰，减少疾病传播，改善周围环境。

    2.5  促进动物的生长发育性能，提高日增重

    大蒜素能够增强动物胃液分泌、胃肠蠕动，刺激动物的食欲，促进消化道对营养物质的吸收利用，对动物有明显的促生长作用，提高日增重，改善饲料报酬，提高饲料的利用率。

    3、大蒜素在动物生产中的应用

    3.1  在养猪生产中的应用

    大蒜素可提高猪的生长发育，改善猪的生长环境，提高猪的抗病能力，提高日增重和饲料利用率。

    黄瑞华等（2002）在断奶仔猪日粮中添加25%大蒜素200g/t，结果表明，与对照组相比，试验组日增重提高16.5%（P<0.05），料重比降低13%（P<0.05），同时舍内外环境得到改善，粪便蚊蝇量减少。徐建荣等（2001）、黄雪泉等（2000）试验表明，大蒜素能提高仔猪日增重，降低料肉比。刘雨田（1999），武书庚等（2001）研究认为，大蒜素可改良饲料中一些药物和原料的不适气味，改善饲料的适口性，促进断奶仔猪的食欲。任培桃（1997）报道，在生长肥育猪饲料中添加5%大蒜素，使猪食欲增强、增重提高。研究认为：给泌乳母猪饲料中添加3%大蒜，可使母猪的日采食量提高2kg以上，给断奶15~25d的仔猪添加2%的大蒜，仔猪的日增重可提高6.9%以上，料肉比降低4.8以上。大蒜素使仔猪胃液的分泌增加，增强胃肠蠕动和刺激仔猪的食欲，产生强烈的诱食作用，促进消化道对营养物质的吸收，促进猪的生长发育。大蒜素还可用于防治许多猪病，如防治猪的蛲虫、蛔虫、副伤寒病，治疗猪的胃肠炎、风湿病、破伤风等。

    3.2  在养禽生产中的应用

    大蒜素添加于鸡的饲料中，可增加食欲，提高生产性能。袁志柱等（1998）报道，在肉仔鸡中添加大蒜素（含量为25%）可明显提高肉用仔猪日增重，提高存活率3%以上。郑诚等（1998）报道，在肉鸡饲料添加大蒜素，肉鸡平均增重提高了8.7%，耗料减少5%。贾卫斌等（1997）用含量为10%的合成大蒜素和碘化改性大蒜素，按60mg/kg拌入鸡饲料中，可分别提高日增重7.54%和11.31%，提高成活率1.2%和2.4%。何国瑞等（1997）试验表示，在1~35日龄肉鸡饲料中添加大蒜素，使日增重、饲料报酬均有所提高，料肉比降低。柏松等（1997）研究表明，在产蛋鸡饲料中添加大蒜素使产蛋率提高5.3%，料蛋比减少6.93%。黄玉德（1996）在蛋鸡饲料添加大蒜素，发现产蛋量提高11.36%，料蛋比减少6.91%。研究认为：用大蒜素、有机锗和硒配成一种添加剂饲喂蛋鸡可使产蛋率提高，延长产蛋高峰期。刘宗政（1999）用大蒜素添加于0~42日龄的肉鸭的饲料中进行试验结果表明，肉鸭绝对增重提高4.36~8.29%，饲料消耗减少1.69%~5.93%。饲料中添加大蒜素，可以提高机体抗病力，增强免疫力，用于防治许多禽病，如雏鸡白痢、禽霍乱、鸡瘟等。

    3.3  在水产养殖中的应用

    在水产饲料中添加大蒜素，可以增进水产动物的食欲，提高采食量和增重量，改善肉质，减少疾病的发生，提高成活率。

    贾卫斌等（1997、1999）在鲫鱼饵料中，添加100mg/kg大蒜素，使增重提高13.3%，饲料报酬和经济效益分别提高5.5%和15~25%。傅同禄等（1990）试验发现，大蒜素具有强烈的诱食作用，使草鱼、鲫鱼、鲤鱼的投饵率提高。曾虹等（1996）、胡世杰（1999）在罗非鱼饵料中添加大蒜素，试验表明，罗非鱼日增重，成活率均有提高。胡石亮等（2000）在牛蛙饲料中分别添加50、100、150mg/kg大蒜素，投喂规格为100g左右的牛蛙，经过30d试验，结果表明：试验组的成活率、增重率均优于对照组。试验组的增重率平均比对照组提高15.2%，其中添加100mg/kg大蒜素的试验组增重率比对照组提高19.5%，饲料系数比对照组降低20.6%。研究认为，大蒜素长期投喂可以改善水产动物肉的品质，使鱼体的肉质细腻，鱼体脂肪比例下降，肉味鲜美。大蒜素可防治痢疾杆菌、霍乱杆菌、伤寒杆菌、葡萄球菌、链球菌、霉菌等引起的水产动物疾病，如肠炎、烂腮、赤皮和出血病等疾病，提高成活率。

    3.4  在草食动物生产上的应用

    在饲料中添加大蒜素可提高肉用草食动物的增重，提高饲料利用率，对奶牛可以提高产奶量和乳脂率，防治许多疾病，提高成活率。

    黄玉德等（1997）在奶牛日粮精料中添加大蒜素粉0.1%，结果发现大蒜素能使精料产生浓厚的自然香味，对奶牛产生强烈的诱食作用，使平均每头奶牛日产奶量增加2.28kg，提高幅度11.22%（P<0.05），乳脂率提高4.30%，精料日消耗平均每头下降0.8kg，黄玉德等（1997）在新西兰肉兔日粮中添加1%的大蒜素，使日增重提高21%（P<0.01），料肉比下降21.7%。

    大蒜素可用于治疗牛伤风感冒、瘤胃臌气、羔羊痢疾、马腹痛、家兔的球虫病、肠胃炎、痢疾、感冒等疾病。

    4、大蒜素的应用研究前景及注意的问题

    4.1  大蒜素是一种安全无公害化的天然抗生素，在动物体内无残留、不易产生耐药性，无致变、致畸、致癌性，成本低、来源广泛。但大蒜素还很不稳定，在适宜条件下，易分解产生多种烯丙基硫化物，产生蒜臭味，目前，开发的碘化改性大蒜素的稳定性比大蒜素有所提高。因此应对大蒜素的稳定性进行进一步研究。

    4.2  大蒜素在饲料添加量并不是越多越好，要选择适宜的添加量，如果长期使用高剂量的大蒜素（如50mg/kg），可能使屠宰后的肉质出现蒜酸性；使用过量还可导致消化不良，对小肠粘膜产生损伤和充血，此外还要注意大蒜素在饲料中应均匀混合。